Neurobiological grundvöllur fyrir væntingar á verðlaun og niðurstöðum í fjárhættuspilum (2014)

• ¹Rannsóknarstofa um fjárhættuspil, Gamla háskólasjúkrahús Árósar, Danmörku; Center for Functional Integrative Neuroscience, Aarhus University Aarhus, Danmörku; Deild um fíkn, Cambridge Health Alliance Cambridge, MA, Bandaríkjunum; Geðdeild, Harvard læknaskóli, Harvard háskóli Cambridge, MA, Bandaríkjunum.

Fjárhagsröskun einkennist af viðvarandi og endurtekinni vanaðlögunarhegðun í fjárhættuspilum, sem leiðir til klínískt marktækrar skerðingar eða vanlíðunar. Röskunin er tengd truflun í dópamínkerfinu. Dópamínkerfið kóðar umbun eftirvæntingar og útkomumats. Umbun umbunar vísar til dópamínvirkrar virkjunar fyrir umbun, en útkomumats vísar til dópamínvirkrar virkjunar eftir umbun. Þessi grein fer yfir vísbendingar um truflun á dópamínvirkum áhrifum í eftirvæntingu umbunar og útkomumat í fjárhættuspilum frá tveimur sjónarhornum: fyrirmynd um umbun á umbun og villu um umbun um verðlaun eftir Wolfram Schultz o.fl. og fyrirmynd „ófullnægjandi“ og „mætur“ eftir Terry E. Robinson og Kent C. Berridge. Báðar gerðirnar bjóða upp á mikilvæga innsýn í rannsóknina á dópamínvirkum truflunum í fíkn og bent er á afleiðingar fyrir rannsóknina á dópamínvirkum truflunum við fjárhættuspil.

Verðlaun spá og umbun spá villa

Umbunarspá vísar til aðdraganda umbóta, meðan villuspávillan vísar til útkomu matsins. Umbunarspá og villuspávillu tengjast tengslum við að læra umbunareiginleika áreitis. Samkvæmt Wolfram Schultz (2006), umbunarspá og villuspávillu eru upprunnin frá Kamin hindrunarregla (Kamin, 1969), sem bendir til þess að umbun sem að fullu sé spáð stuðli ekki að námi. Hvati sem hægt er að spá algjörlega inniheldur engar nýjar upplýsingar og villuhlutfall fyrir spá umbunar er því núll. Rescola og Wagner lýstu svokölluðu Rescola-Wagner námsregla (Rescola og Wagner, 1972), þar sem segir að nám hægist smám saman eftir því sem styrkingarforritinu verður spáð.

Í tilviljanakenndum tvíundarútkomu, td umbun samanborið við engin umbun, áætlað gildi (EV) er meðalgildið sem búast má við af tilteknu áreiti, sem er línuleg aðgerð líkindanna fyrir umbun. Aftur á móti, óvissa, sem hægt er að skilgreina sem dreifni (σ²) um líkindadreifingu (Schultz o.fl., 2008), er meðaltal ferningsfráviks frá EV, sem er öfug U-laga aðgerð. Miðhjálp og dópamín kóðun á EV og óvissu fylgir línulegar og fjórfaldar aðgerðir spá fyrir umbun svipað og stærðfræðilega tjáningu þeirra (Fiorillo o.fl., 2003; Preuschoff o.fl., 2006; Schultz, 2006). Dópamínkerfið kóða einnig frávik í útkomu frá umbunarspá, þ.e. villuspávillu: „… dópamín taugafrumur gefa frá sér jákvætt merki (örvun) þegar lystandi atburður er betri en spáð var, engin merki (engin breyting á virkni) þegar lystandi atburður á sér stað eins og spáð var og neikvætt merki (minni virkni) þegar lystisatvik er verra en spáð var ... [og] dópamín taugafrumur sýna tvíátta kóðun á spávillum um umbun, í kjölfar jöfnunnar Dópamín svar = Verðlaun átti sér stað - Verðlaun spáð “(Schultz, 2006, bls. 99 – 100).

Fiorillo o.fl. (2003) kannaði virkjun dópamíns í umbunarspá og umbunarspávillu í tengslum við EV og óvissu (þ.e. dreifni í útkomu). Í rannsókninni voru tveir öpar útsettir fyrir áreiti með ólíkum umbunarmöguleikum (P = 0, P = 0.25, P = 0.5, P = 0.75 og P = 1.0). Tíðni líkamsleiks og virkjunar á dópamín taugafrumum í miðbjúg í leginu (svæði A8, A9 og A10) var skráð. Dópamínvirka kóðun á spá fyrir umbun var mæld sem phasic merki strax eftir kynningu á áreiti, meðan kóðun á spávillu um umbun var mæld sem fasísk merki strax eftir útkomu áreitis (umbun eða engin umbun). Dópamínvirka kóðun óvissu var mæld sem viðvarandi merki frá áreiti kynningu til niðurstöðu.

Höfundarnir greindu frá þremur helstu niðurstöðum. Í fyrsta lagi voru umbunarmöguleikar áreitis tengdir samanburði við væntanlega sleikihraða og fyrirsjáanleg fasísk svörun dópamíns. Þetta bendir til þess að líkurnar á umbun hafi styrkt virkjun dópamínvirkja og hegðunarviðbrögð. Í öðru lagi fylgdi viðvarandi dópamínsvörun gagnvart óvissu eiginleikum dreifni, þ.e. það var mest í átt að áreiti með 50% umbunarmöguleika (P = 0.5), minni í átt að áreiti með P = 0.75 og P = 0.25, og minnstur í átt að áreiti með P = 1.0 og P = 0.0. Í þriðja lagi hafði verðbætt áreiti með lægri umbunarmöguleika stærra fasískt dópamínsvörun í kjölfar umbunarinnar, sem bendir til stærri jákvæðrar merkingar um villuspá; verðlaun örvunar með meiri umbun líkur höfðu minni fasísk dópamín svörun í kjölfar umbunarinnar, sem bendir til minni merkingar um villuspá fyrir umbun.

Taugalíffræðilegar rannsóknir á fjárhættuspilum hjá mönnum styðja vísbendingar um umbunarspá og umbunarspávillu. Abler o.fl. (2006) notaði hagnýtur segulómun (fMRI) til að kanna umbunarspá og umbunarspár í hvatningarverkefni þar sem þátttakendum var sýnt fimm tölur sem tengjast mismunandi umbunarmöguleikum (P = 0.0, P = 0.25, P = 0.50, P = 0.75 og P = 1.0). Niðurstöðurnar sýndu marktækan, fyrirsjáanlegan, súrefnisstyrk blóðvirkni (BOLD) virkni í NAcc, sem var í réttu hlutfalli við líkurnar á umbun. Ennfremur var marktækt samspil milli útkomu og KJÖLD örvunar í NAcc, þar sem BOLD örvunin var meiri þegar örvun á litlum líkum var verðlaunuð, og lægri þegar áreiti með miklar líkur voru verðlaunaðar.

Preuschoff o.fl. (2006) notaði giska á kort til að kanna sambandið milli áhættu og óvissu í tengslum við vænt umbun. Verkefnið samanstóð af 10 kortum, allt frá 1 til 10, þar sem tvö kort voru dregin í röð. Áður en teikning síðara kortsins var teiknuð urðu þátttakendur að giska á hvort fyrsta kortið væri hærra eða lægra en annað kortið. Niðurstöðurnar sýndu að líkur á umbun voru línulega tengdar strax virkni BOLD: meiri líkur á umbun voru tengdar hærra fyrirsjáanlegu BOLD merki og lægri verðlauna líkur voru tengdar lægri strax fyrirsjáandi BOLD merki. Aftur á móti sýndi óvissan öfug U-laga tengsl við seint BOLD örvun: mestu sjáandi BOLD merki sáust um hámarks óvissu (P = 0.5) og lægstu fyrirséð BOLD merki sáust í kringum hámarks vissu (P = 1.0 og P = 0.0).

Taugalíffræðilegar rannsóknir styðja hugmyndina um truflanir á dópamínvirku umbun tilhlökkunar við spilafíkn. van Holst o.fl. (2012) samanburði á 15 fjárhættuspilasjúklingum og 16 heilbrigðum samanburðarrannsóknum í fMRI rannsókn þar sem verið var að rannsaka umbun tilhlökkunar í giska á korti. Þeir sem þjást af fjárhættuspilum sýndu umtalsverða aukningu á KJÖLD örvun í tvíhliða miðlæga striatum og í vinstri barkæða framhandleggs í átt að ávinningstengdri EV. Þetta bendir til aukinnar KALDLEGrar örvunar í átt að eftirvæntingu umbuna. Enginn munur var á KJÖLDI örvun gagnvart niðurstöðumati. Linnet o.fl. (2012) samanburði á 18 þjáningarsjúkdómafíkn og 16 heilbrigðum samanburðarrannsóknum í rannsókn á positron emission tomography (PET) með því að nota Iowa Gambling Task (IGT). Losun dópamíns í striatum þjást af fjárhættuspilasjúkdómum sýndi verulega öfugan U-feril með líkurnar á hagstæðum árangri IGT. Þeir sem þjást af fjárhættuspilum með mesta óvissu um útkomuna (P = 0.5) hafði meiri dópamínlosun en einstaklingar með IGT árangur nær ákveðnum árangri (P = 1.0) eða ákveðið tap (P = 0.0). Þetta er í samræmi við hugmyndina um dópamínvirka erfðaskrá um óvissu. Engin samskipti fundust milli losunar dópamíns og óvissu hjá heilbrigðum samanburðarfólki, sem gæti bent til sterkari styrkingar á hegðun fjárhættuspils meðal þjást af fjárhættuspilum. Þess vegna gæti dópamínvirkur tilhlökkun til umbunar og óvissu, í tengslum við fjárhættuspil röskun, verið tákn um virknilaus umbun, sem styrkir spilahegðun þrátt fyrir tap.

Í mati á niðurstöðum bendir vísbendingin til þess að dópamín svörun hafi verið slöpp hjá þjáningum af fjárhættuspilum. Reuter o.fl. (2005) borið saman 12 þjáningarsjúkdóma við 12 heilbrigt eftirlit í giska á korti. Þeir sem þjást af fjárhættuspilum sýndu marktækt lægra BOLTA svörun í ventral striatum gagnvart sigri miðað við heilbrigða samanburði. Ennfremur sýndu þjástir af fjárhættuspilum verulega neikvæða fylgni milli BOLD örvunar og alvarleika einkenna á fjárhættuspilum, sem bendir til þess að mat á útkomu hafi verið slæmt í tengslum við fjárhættuspil.

Ein af takmörkunum á fyrirmynd um villuspá og umbunarspá er að það er ekki kenning um fíkn eða fjárhættuspil, í sjálfu sér. Með öðrum orðum, þó að aukin dópamínvirk virkni gagnvart óvissu gæti verið lykilaðgerð til að styrkja hegðun fjárhættuspils, þá skýrir það ekki hvers vegna sumir einstaklingar verða háðir fjárhættuspilum en aðrir ekki. Aftur á móti bendir hvataofnæmislíkanið til þess að ávanabindandi hegðun tengist samblandi af dópamínvirkri styrkingu og breytingum á dópamínkerfinu (næmni) í kjölfar endurtekinna váhrifa á lyfjum.

Hvatningarnæmislíkan af „vilja“ og „líkar“

Terry E. Robinson og Kent C. Berridge (Robinson og Berridge, 1993, 2000, 2003, 2008; Berridge og Aldridge, 2008; Berridge et al., 2009) hafa lagt til að hvatningarofnæmi líkan, sem aðgreinir ánægju („mætur“) og hvatningarheilsu („vilja“) í fíkn. „Að vilja“ tengist eftirvæntingu um umbun en „mætur“ tengjast útkomumati.

Hvatningarnæmislíkanið beinist að dópamínkerfinu sem kjarna taugasálfræðilegum grundvelli fíknar. Ventral striatum og aðalþáttur þess, NAcc, tengjast fíkn. Breytingar á dópamínkerfinu sem tengjast váhrifum af völdum lyfja gera heilarásirnar ofnæmar eða „næmar“ fyrir lyfjum eða eiturlyfjum. Næming vegna endurtekinna váhrifa á lyfjum getur einnig átt sér stað á stigi geðhreyfingar eða hreyfingar. Næmingin tengist aukinni hvatningarheilsu, sem er vitræna ferlið sem tengist eiturlyfjaleit og hegðun lyfja. Hvatningarhæfni („vilja“) vísar til hvatningarástands, sem getur verið meðvitað eða meðvitundarlaust, markmiðsmiðað eða ekki markmiðsmiðað og ánægjulegt eða ekki ánægjulegt:

„Tilvitnanirnar í kringum hugtakið„ vilja “þjóna sem varnaratriði til að viðurkenna að hvatningarheilbrigði þýðir eitthvað annað en venjuleg almenn tungumálatilfinning orðsins vilja. Til að mynda þarf „að vilja“ í hvatningarskilningi hvata ekki hafa meðvitað markmið eða yfirlýsandi markmið…. Hvatningarhæfni er aðgreind frá skoðunum og yfirlýsingarmarkmiðum sem eru vitsmunalegir þættir „að vilja“ (Berridge og Aldridge, 2008, bls. 8 – 9).

Hvatningarhæfni („vilja“) eykst eftir endurtekna váhrif á fíkniefni og vímuefnaleysi en ánægjan („mætur“) er sú sama eða minnkar með tímanum. Hvatningarnæmislíkanið „vilji“ og „líkar“ býður skýringu á þeirri þversögn sem virðist vera að einstaklingar sem eru með vímuefnaneyslu hafi aukna löngun í lyf þrátt fyrir að fá minni ánægju af því að taka þau. Hvatningar “hotspots” hafa verið greindir í NAcc: örvun í Medial NAcc skelinni er greinilega tengd „mætur“, en virkjun um allt NAcc (sérstaklega í kringum ventral pallidum) tengist „vilja“ (Berridge o.fl., 2009).

Hvatningarofnæmi skilgreinir sambandið milli hvatningarhæfni og næmni. Hvetningarheilsu verður að vera í tengslum við næmingu til að gera grein fyrir ávanabindandi hegðun: aukning á dópamínbindingu skilgreinir ekki hvataofnæmi, en aukning á dópamínbindingu í tengslum við tiltekin lyfjagögn; hreyfingar hreyfingar benda ekki til hvataofnæmis, en að hlaupa um til að fá lyf gerir það; geðhreyfingaráhyggja bendir ekki til hvatningarofnæmis, en þráhyggja við að taka lyf er það. Þess vegna er einföld styrking á hegðun ófullnægjandi til að gera grein fyrir ávanabindandi hegðun.

„Meginhugmyndin er að ávanabindandi lyf breyta stöðugt NAcc-tengdum heilakerfum sem miðla grunn hvata-hvatningarstarfsemi, eiginleikum hvataheilsunnar. Afleiðing þess að þessar taugrásir geta orðið viðvarandi ofnæmar (eða „næmar“) fyrir sérstökum lyfjaáhrifum og lyfjatengdu áreiti (með virkjun SS samtaka). Heilsubreyting af völdum lyfsins er kölluð taugaofnæmi. Við lögðum til að þetta leiði sálrænt til of mikils áreynslu á hvatningarheilsu til lyfjatengdra framsetninga og valdi því að sjúklegar „vilji“ taka lyf “(Robinson og Berridge, 2003, bls. 36).

Berridge og Aldridge (2008) gefa dæmi um hvata-næmni nálgun við rannsóknir í fíkn. Í þessari nálgun eru dýr þjálfuð við tvö skilyrði: í fyrsta lagi eru dýrin skilyrt til að vinna (ýttu á stöng) til að fá umbun (td matarpillur) og verða að halda áfram að vinna að því að vinna sér inn umbun. Í sérstakri æfingu fá dýrin umbun án þess að þurfa að vinna fyrir þau, þar sem hver umbun er tengd við hljóðmerki fyrir 10 – 30 s, sem er skilyrt áreiti (CS +). Eftir æfingu eru dýrin prófuð í útrýmingarhættu þar sem „vilja“ er mældur þegar fjöldi stangar ýtir á að dýrið er tilbúið að framkvæma án þess að fá umbun. Þar sem dýrin fá enga umbun er „óánægjan“ ekki ringluð vegna neyslu umbunar. Lykillinn að hugmyndinni er að prófa breytingar á hegðun þegar skilyrt áheyrnarörvun er kynnt í mismunandi lyfjavöldum. Í röð rannsókna voru Wyvell og Berridge (2000, 2001) sýndu að rottur, sem sprautaðar voru með amfetamín örtækjum í NAcc skelinni, voru með marktækt meiri stangarþrýsting þegar skilyrt áheyrandi áreiti var kynnt samanborið við rottur sem sprautaðar voru með saltlausnum örgjöfum. Í tengdri tilraun, Wyvell og Berridge (2000, 2001) komust að því að mælikvarðinn á mætur (andlitsviðbrögð við því að fá sykur umbun) var ekki mismunandi hvort dýrin fengu salt eða amfetamín örtækni. Þessar niðurstöður benda til þess að amfetamín tengist aukinni vísbending “sem vill” en ekki aukinni ánægju (“mætur”) við að fá verðlaunin.

Ábendingar hvataofnæmislíkansins um aukna „vilja“ og minnkaða „mætur“ í fíkn eru í samræmi við niðurstöður úr fræðiritum um fjárhættuspil um aukna virkjun dópamíns í væntanleg umbun (Fiorillo o.fl., 2003; Abler et al., 2006; Preuschoff o.fl., 2006; Linnet o.fl., 2011a, 2012) og örvuðu dópamínvirkjun til að fá niðurstöðu umbunar (Reuter o.fl., 2005). Þessar niðurstöður benda til þess að dópamínvirk truflun gagnvart ráð fyrir umbun, frekar en raunveruleg umbun, styrkir hegðun fjárhættuspil meðal þjáðra af spilafíkn. Næming dópamínkerfisins gagnvart fyrirséðum umbun frekar en verðlaunum sem hlotist hafa geta skýrt hvers vegna þjást af fjárhættuspilum sem halda áfram að stunda fjárhættuspil þrátt fyrir tap og gæti spilað meginhlutverk í myndun á röngum skynjun um líkurnar á að vinna úr fjárhættuspilum (Benhsain o.fl., 2004).

Ein af takmörkunum hvataofnæmislíkansins er að einstaklingar með efnisnotkunarröskun hafa lægri dópamínlosun og lægra dópamínviðtaka þrátt fyrir að hafa aukið hvataofnæmi:

„Hins vegar verður að viðurkenna að núverandi bókmenntir innihalda misvísandi niðurstöður um dópamínbreytingar í heila hjá fíklum. Til dæmis hefur verið greint frá því að afeitrað kókaínfíklar sýni í raun fækkun á völdum dópamíns frekar en næmri aukningunni sem lýst er hér að ofan…. Önnur niðurstaða hjá mönnum sem virðist vera í ósamræmi við næmingu er að greint er frá því að kókaínfíklar séu með lítið magn af dópamíni D2 viðtökum jafnvel eftir langan bindindi…. Þetta bendir til hypodopaminergic ástand frekar en næmt ástand “(Robinson og Berridge, 2008, bls. 3140).

Þó greint sé frá lægri bindingarmöguleikum við vímuefnaneyslu, þá eru engar vísbendingar um minnkaða bindimöguleika í fræðiritum um fjárhættuspil (Linnet, 2013). Þess vegna gæti fjárhættuspil röskun þjónað sem „fyrirmynd“ röskun fyrir hvataofnæmislíkanið þar sem fjárhættuspil er ekki ruglað saman við neyslu utanaðkomandi efna.

Afleiðingar eftirvæntingar um verðlaun og mat á útkomu í spilafíkn

Líkönin eftir Schultz o.fl. og Robinson og Berridge veita mikilvæga innsýn í rannsóknina á fjárhættuspilum. Villa fyrirspá og umbun spá villu líkan eftir Schultz o.fl. býður upp á skýringar á hegðunarstuðningi umbuna tilhlökkunar í fíkn, meðan hvata-næmingarlíkanið af Robinson og Berridge skýrir fyrirkomulag „vilja“ og „líkar“ í fíkn. Á sama tíma getur spilasjúkdómur þjónað sem „fyrirmyndaröskun“ við að takast á við ákveðna þætti módelanna tveggja.

Í fyrsta lagi sést ekki neðri stig bindandi möguleika sem greint er frá vegna vímuefnaneyslu við spilafíkn (Linnet o.fl., 2010, 2011a,b, 2012; Clark o.fl., 2012; Boileau et al., 2013). Þetta gæti bent til þess að hvati-næming geti átt sér stað óháð dópamínbinding í upphafi til stuðnings hvata-næmingarlíkaninu.

Í öðru lagi, meðan rannsóknir Fiorillo o.fl. (2003) og Preuschoff o.fl. (2006) styðja hugmyndina um viðvarandi örvun dópamíns í átt að óvissu, frekari rannsókna er þörf til að ákvarða hvort þetta fyrirkomulag tengist dópamínvirkri truflun í spilafíkn eða ekki.

Í þriðja lagi benda fræðigreinar um fjárhættuspil um aukna heilastarfsemi í átt að umbun tilhlökkunar og örvun örvunar gagnvart niðurstöðumati. Þetta er í samræmi við tillögu hvatningarofnæmislíkansins um aukna „vilja“ en minnkað „mætur“ í fíkn og hugmyndinni um viðvarandi, aðvonandi dópamínvirkjun í umbunarspá. Truflun á dópamínvirkni í umbun til eftirlauna gæti verið algengur ávanabindingur vegna þess að það á sér stað ef ekki er umbunað. Þess vegna getur umbun tilhlökkunar haft svipaða (dys) virkni, hvort sem umbunin er matur, lyf eða fjárhættuspil. Frekari rannsóknir ættu að takast á við umbun tilhlökkunar og mat á útkomu í spilafíkn.

Hagsmunaárekstur

Höfundurinn lýsir því yfir að rannsóknirnar hafi verið gerðar þar sem engin viðskiptabundin eða fjárhagsleg tengsl voru til staðar sem gæti talist hugsanleg hagsmunaárekstur.

Acknowledgments

Meðmæli